Миллер родился в Двинске 25 сентября 1867 года. В 1884 году он окончил Николаевский кадетский корпус, в 1886 году — Николаевское кавалерийское училище. Начал службу в лейб-гвардии Гусарском Его Величества полку. В 1892 году окончил по первому разряду Николаевскую академию Генерального штаба. В 1898 году он был назначен военным атташе в Бельгии и в Голландии. Затем, с 1901 по 1907 год, Миллер занимал пост военного атташе в Италии. В 1908–1909 годах отбывал строевой стаж, командуя 7-м Белорусским гусарским полком, 6 декабря 1909 года был произведен в генерал-майоры. В 1910 году занимал должность 2-го генерал-квартирмейстера Главного управления Генерального штаба, в его ведении находились все русские военные атташе в странах Европы. С 1910 по 1912 год был начальником Николаевского кавалерийского училища. В ноябре 1912 года Е.К. Миллер принял пост начальника штаба Московского военного округа. После объявления мобилизации летом 1914 года Московский округ сформировал 5-ю армию во главе с генералом Плеве и его начальником штаба Е.К. Миллером. В 1915 году Миллер был произведен в чин генерал-лейтенанта. В январе 1917 года он был назначен командиром 26-го армейского корпуса в 9-й армии генерала Лечицкого. В дни развала армии, 7 апреля, был ранен взбунтовавшимися солдатами из прибывшего на фронт пополнения. В августе 1917 года Миллер был назначен представителем Ставки Верховного главнокомандующего при итальянской главной квартире. Здесь его застала революция. После заключения Лениным Брестского мирного договора с Германией западные союзники оказались в затруднительном положении. Они стремились к свержению советской власти, и при их участии летом 1918 года в Архангельске было образовано правительство Н.В. Чайковского. В августе в Архангельске высадились союзные войска — англичане, американцы и французы — под общим командованием английского генерала Пуля. Правительство Чайковского вызвало Миллера в Архангельск для принятия должности военного губернатора Северной области. В феврале 1920 года Миллеру пришлось оставить и Архангельск… И вот в 1929 году Кутепов назначил Миллера первым заместителем председателя РОВСа.
Борис Прянишников писал о нем: "Миллер принадлежал к тем служилым людям старой России, у которых личное было всегда на заднем плане. Воспитание, полученное в семье и школе, определило его жизненный путь. Смысл жизни — не служба ради карьеры, но служение отечеству, готовность в любой момент принести себя в жертву ради блага страны. Идеальный офицер Генерального штаба, Миллер был совершенно лишен честолюбия. Волевой, тактичный, доступный для подчиненных, скупой на слова, исключительно трудоспособный и энергичный, он жил для России и ее армии. Он был прекрасным семьянином, но строго отделял дела служебные от дел семейных. Его жена, Наталья Николаевна, говорила, что деловая жизнь ее мужа была для нее закрытой: "Бывало, придет домой. Я спрашиваю его: какие были новые знакомства, встречи, разговоры? Он отвечает: "Сейчас, сейчас". — Да, да, знаю, сейчас будешь рассказывать меню обеда". Только меню обеда он мне и рассказывал. Ни одного слова о делах". Миллер был человеком долга. Возглавил Белое движение на севере России не в силу личных амбиций, но по зову долга перед родиной, также по зову долга стал председателем РОВСа после похищения Кутепова".
В годовщину исчезновения Кутепова в концертном зале Гаво РОВС устроил собрание памяти генерала. Выступал Миллер, снова упрекая французское правительство в бездеятельности и потворстве большевикам: "Нам пришлось вкусить всю горечь сознания, что пока не изменится картина взаимоотношений западноевропейских государств с той властью, которая была заинтересована в исчезновении генерала Кутепова, до тех пор нельзя рассчитывать на выявление преступников и привлечение их к ответственности". Его слова были встречены аплодисментами всех присутствующих, но далеко не все из них были искренни в своем восторге. Не все легко приняли Миллера в качестве нового главы РОВСа.
Борис Александровский: "Надо сказать, что возглавление им РОВСа вызвало некоторое замешательство в кругах белого офицерства. Кутепов был плоть от плоти и кровь от крови тех кругов офицерства, которое "сделало" Гражданскую войну. Его популярность среди офицеров врангелевской армии, задававших тон всему РОВСу, была колоссальна. Он был выразителем дум и чаяний преимущественно белоофицерской молодежи, да и сам он не был стар: Гражданскую войну он начал в возрасте 35 лет. Миллер, наоборот, принадлежал к кругам старого кадрового генералитета. Его Северная белая армия была малочисленна, а ее существование — кратковременно. На юге России о ней знали очень мало. Удельный вес старых офицеров в РОВСе был невысок. Для них Миллер был, конечно, вполне "свой" и не чета "выскочке" Кутепову. Потоп в РОВСе задавала "молодежь", а не "старики". Этой "молодежи" пришлось смириться и выжидать дальнейшего развертывания событий".